力扣题解-200. 岛屿数量（广度优先搜索）

题目：200. 岛屿数量

给你一个由 ‘1’（陆地）和 ‘0’（水）组成的的二维网格，请你计算网格中岛屿的数量。
岛屿总是被水包围，并且每座岛屿只能由水平方向或竖直方向上相邻的陆地连接形成。
此外，你可以假设该网格的四条边均被水包围。
示例 1:
输入:
[
[‘1’,‘1’,‘1’,‘1’,‘0’],
[‘1’,‘1’,‘0’,‘1’,‘0’],
[‘1’,‘1’,‘0’,‘0’,‘0’],
[‘0’,‘0’,‘0’,‘0’,‘0’]
]
输出: 1
示例 2:
输入:
[
[‘1’,‘1’,‘0’,‘0’,‘0’],
[‘1’,‘1’,‘0’,‘0’,‘0’],
[‘0’,‘0’,‘1’,‘0’,‘0’],
[‘0’,‘0’,‘0’,‘1’,‘1’]
]
输出: 3
解释: 每座岛屿只能由水平和/或竖直方向上相邻的陆地连接而成。

作者：力扣 (LeetCode)
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题解：广度优先搜索

我们的目标是找出二维网格中的岛屿数量。因此，当我们遍历搜索二维网格，一旦发现当前顶点属于陆地时，就发现新岛屿，岛屿的数量将会加一，并且将该陆地顶点作为探索当前岛屿的全部陆地的搜索起点。

这里采用广度优先搜索的方式去探索当前岛屿的全部陆地。广度优先搜索首先会搜索与当前陆地距离为1的顶点（即相连的水平和垂直方向的四个顶点）是否为陆地，然后才去探索距离为2的顶点是否为陆地，就这样依次搜索下去, 直至无法搜索到新的陆地时搜索结束，则岛屿的全部陆地探索完毕。

同时，只要还有二维网格中的顶点未被搜索，则继续进行上述的广度优先搜索过程，直至全部顶点都被探索。

代码实现

class Solution {
    queue> que;
    vector> visited;
public:
    int numIslands(vector>& grid) {
        if (grid.empty()) {
            return 0;
        }
        int rows = grid.size();
        int cols = grid[0].size();
        visited = vector>(rows, vector(cols, false));
        int ans = 0;

        for (int i = 0; i < rows; i++) {
            for (int j = 0; j < cols; j++) {
                if (grid[i][j] == '1' and !visited[i][j]) {
                    //发现新的岛屿
                    visited[i][j] = true;
                    ans++;//岛屿数量加一
                    //利用广度优先搜索，找出这座岛屿的全部顶点，并标记为已搜索状态
                    que.push(make_pair(i, j));
                    while (!que.empty()) {
                        auto pair = que.front();
                        que.pop();
                        int r = pair.first;
                        int c = pair.second;
                        if (r - 1 >= 0 and !visited[r-1][c] and grid[r-1][c] == '1') {
                            visited[r-1][c] = true;
                            que.push(make_pair(r-1, c));
                        }
                        if (r + 1 < rows and !visited[r+1][c] and grid[r+1][c] == '1') {
                            visited[r+1][c] = true;
                            que.push(make_pair(r+1, c));
                        }
                        if (c - 1 >= 0 and !visited[r][c-1] and grid[r][c-1] == '1') {
                            visited[r][c-1] = true;
                            que.push(make_pair(r, c-1));
                        }
                        if (c + 1 < cols and !visited[r][c+1] and grid[r][c+1] == '1') {
                            visited[r][c+1] = true;
                            que.push(make_pair(r, c+1));
                        }
                    }
                } else {
                    //顶点已完成搜索，或顶点是水
                    visited[i][j] = true;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
};